高中物理-共點(diǎn)力的平衡練習(xí)(含解析)

1、99高中物理一共點(diǎn)力的平衡練習(xí)（含解析）要點(diǎn)對(duì)點(diǎn)練要點(diǎn)一：靜態(tài)平衡.（多選）如圖所示,物體的質(zhì)量為為靠在粗糙的豎直墻上,物體與墻面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為力尸與水平方向的夾角為夕，要使物體沿著墻勻速滑動(dòng)，則外力尸的大小可能是（）eemgA.mgA.不sin 0B.cos 0 /J sin 夕C.mgsin 0 cos 0D.mgC.mgsin 0 cos 0D.mgsin 夕 + cos 夕解析當(dāng)物體向上滑動(dòng)時(shí),摩擦力沿墻壁向下, 此時(shí)力尸較大,設(shè)為凡物體的受力如圖所示.Nmg根據(jù)正交分解法,得N = cos夕，+mg=sin 0乂 =風(fēng)聯(lián)立解得尸尸各,-同理，當(dāng)物體向下滑動(dòng)時(shí),可得=mgsin 同理

2、，當(dāng)物體向下滑動(dòng)時(shí),可得=mgsin 0 + cos 0故選項(xiàng)C、D正確.答案CD.有一直角V形槽固定在水平面上，其截面如圖所示面與水平面間的夾角為60。，有一質(zhì)量為力的正方體木塊放在槽內(nèi)，木塊與正面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，與月月面間無摩擦.現(xiàn)用垂直于紙面向里的力推木塊使之沿槽運(yùn)動(dòng),則木塊所受的摩擦力為（）B.彳 Umg C.彳 Umg D. Umg解析由受力分析可知6c面對(duì)木塊的支持力為&=mgsin30 ,木塊運(yùn)動(dòng)后受到的摩擦 力為三=尸年= 儂sin30 =； 勿g,選項(xiàng)A正確.解析乙答案A.（多選）如圖所示,一個(gè)物塊靜止在斜面上,斜面對(duì)物塊的支持力和摩擦力分別為凡和E. 如果增大斜面的傾角。

3、，而物塊仍能在斜面上保持靜止，則這一過程中（）A.氏增大B.尺減小C.鼻增大D. E減小解析根據(jù)平衡條件和重力的作用效果,斜面對(duì)物塊的支持力R=mgcos 0,摩擦力艮= mgsin%由于傾角0增大，故A減小,其增大.答案BC.如圖，一光滑的輕滑輪用細(xì)繩00懸掛于。點(diǎn)；另一細(xì)繩跨過滑輪，其一端懸掛物塊a, 另一端系一位于水平粗糙桌面上的物塊6,。與豎直方向的夾角為。，連接a、6的細(xì)繩間的 夾角為B.外力尸向右上方拉6,若尸緩慢增加,方向不變,物塊6始終保持靜止,下列說法正確 的是（）/A.角a增加B.物塊6所受的繩子的拉力增大C.物塊6所受的摩擦力一定增大D.物塊6所受的支持力一定減小解析因物

4、塊6始終保持靜止，可知角不變，。角不變，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；物塊6所受的 繩子的拉力總等于a的重力，則物塊b所受的繩子的拉力不變,選項(xiàng)B錯(cuò)誤；當(dāng)力尸較小時(shí),6 所受的靜摩擦力水平向右，當(dāng)尸增加時(shí),6所受的摩擦力會(huì)減小,選項(xiàng)C錯(cuò)誤；對(duì)物塊b,在豎直 方向有R+&os+Rosr=&g（其中r是尸與豎直方向的夾角），則尸增大時(shí),A減小，選項(xiàng)D 正確.答案D要點(diǎn)二：動(dòng)態(tài)平衡.如圖所示是給墻壁粉刷涂料用的涂料滾的示意圖，使用時(shí);用撐桿推著粘有涂料的涂料 滾沿墻上下緩慢滾動(dòng),把涂料均勻地粉刷到墻上,撐桿的重力和墻壁的摩擦均不計(jì),且撐桿足夠 長,粉刷工人站在離墻壁一定距離處緩緩向上推涂料滾,設(shè)該過程中撐桿對(duì)涂料滾的

5、推力為凡 涂料滾對(duì)墻壁的壓力為&則（）A. 增大,減小B.月增大,增大C.月減小,減小D.月減小,增大解析涂料滾沿墻壁緩慢向上滾動(dòng)的過程中，處于動(dòng)態(tài)平衡，合力為零,分析涂料滾受力, 如圖所示，其中匹=凡涂料滾向上滾動(dòng)的過程中，6角變小，則H和均變小,也變小,C 正確.答案C.如圖所示,一小球在斜面上處于靜止?fàn)顟B(tài),不考慮一切摩擦,如果把豎直擋板由豎直位置 緩慢繞。點(diǎn)轉(zhuǎn)至水平位置，則此過程中球?qū)醢宓膲毫κ颓驅(qū)π泵娴膲毫κ锏淖兓闆r是 ()A.尸先增大后減小，尸樂一直減小.尸先減小后增大,產(chǎn)床一直減小C.尸和尸東都一直減小D.尸和尸開;都一直增大解析對(duì)小球受力分析如圖中所示，因擋板是緩慢移動(dòng),

6、所以小球處于動(dòng)態(tài)平衡狀態(tài),在 移動(dòng)過程中，重力G、斜面的支持力尺、擋板的彈力尸組合成一矢量三角形,變化情況如圖乙所 示(重力的大小方向均不變,斜面對(duì)其支持力的方向始終不變)，由圖可知,此過程中斜面對(duì)小球 的支持力凡不斷減小，故球在斜面的壓力尸樂一直減小，擋板對(duì)小球彈力尸先減小后增大，再由牛頓第三定律知,B正確.乙乙答案B.如圖所示,粗糙的水平地面上有一斜劈，斜劈上一物塊正在沿斜面以速度的勻速下滑, 斜劈保持靜止,則地面對(duì)斜劈的摩擦力（）A.等于零.不為零，方向向右C,不為零，方向向左D.不為零，心較大時(shí)方向向左，的較小時(shí)方向向右解析由于物塊勻速下滑、斜劈保持靜止,根據(jù)共點(diǎn)力平衡條件可知，整體在

7、重力和地面 的支持力作用下處于平衡狀態(tài)，若地面對(duì)斜劈有摩擦力作用，由于沒有水平方向的其他力與摩 擦力平衡,斜劈不能保持靜止，故地面對(duì)斜劈的摩擦力等于零,A正確.答案A.如圖所示，固定在豎直平面內(nèi)的光滑圓環(huán)的最高點(diǎn)有一個(gè)光滑的小孔.質(zhì)量為R的小球 套在圓環(huán)上.一根細(xì)線的下端系著小球，上端穿過小孔用手拉住.現(xiàn)拉動(dòng)細(xì)線，使小球沿圓環(huán)緩 慢上移,在移動(dòng)過程中手對(duì)線的拉力尸和軌道對(duì)小球的彈力后的大小變化情況是（）A.尸不變，尺增大.尸不變，后減小C.尸減小，尺.不變D.尸增大，尺減小解析小球沿圓環(huán)緩慢上移可看做靜止,對(duì)小球進(jìn)行受力分析，作出受力示意圖如圖所示，由圖可知以G用即：裊噌=今,當(dāng)A點(diǎn)上移時(shí)，半

8、徑不變，血長度減小，故尸減小,A n Ad a不變，故C正確.【答案C綜合提升練一種測定風(fēng)力的儀器如圖所示，它的細(xì)長金屬絲一端固定于懸點(diǎn)0,另一端懸掛一個(gè)質(zhì) 量為卬的金屬球.無風(fēng)時(shí)，金屬絲自然下垂，當(dāng)受到沿水平方向吹來的風(fēng)時(shí)，金屬絲偏離豎直方 向的角度為 火風(fēng)力尸與0、卬之間的關(guān)系式正確的是（）A. F= mgsin 0C. F= mgtan 0B. F= mgcos 8A. F= mgsin 0C. F= mgtan 0B. F= mgcos 8D.F= mg tan 8風(fēng)向解析對(duì)金屬球受力分析,金屬球受到重力、拉力和風(fēng)力共3個(gè)力作用，由平衡條件可知, 拉力和風(fēng)力的合力與重力等大反向，如圖所

9、示.由幾何關(guān)系,得到尸 =mgtan 6,故C正確.風(fēng)向風(fēng)向答案C.如圖所示,將小球用繩OA.必懸掛起來，保持。點(diǎn)不動(dòng),緩慢沿順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)繩的B 端,在此過程中,繩如中的張力變化情況是（）A.逐漸增大B.逐漸減小C.先增大后減小D.先減小后增大解析將小球的重力沿兩繩的方向分解成人和居取6端順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)過程中所經(jīng)過的位 置6、，作出對(duì)應(yīng)的兩對(duì)分力4和國、及和及、，如圖所示，從圖中可以看出兩個(gè)分 力的變化情況為先逐漸減小,用先減小后增大.答案D11.如圖所示,質(zhì)量為m = 8 kg的物體中通過三段輕繩懸掛,三段輕繩的結(jié)點(diǎn)為0,輕繩0B 水平且6端與站在水平面上的質(zhì)量為生的人相連，輕繩如與豎直方向的

10、夾角3=37 ,物體甲 及人均處于靜止?fàn)顟B(tài).(已知sin370 =0. 6, cos370 =0. 8, g取10 m/s)設(shè)最大靜摩擦力等于 滑動(dòng)摩擦力.)求：(1)輕繩如、出的拉力；(2)人受到的摩擦力的大小及方向；(3)若人的質(zhì)量皿=45 kg,人與水平面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為 =0.25,則欲使人在水平面 上不滑動(dòng)，物體甲的質(zhì)量期最大不能超過多少.解析(1)以結(jié)點(diǎn)0為研究對(duì)象,如圖所示,建立直角坐標(biāo)系,將幾分解，由平衡條件凡一sin。=0,國cos 0mg=0,聯(lián)立解得居=*，=100 N, COS “Fcs=nhgtan 夕=60 X.人水平方向受到仍繩的拉力和水平面的靜摩擦力，受力如右.圖所示，由平衡條件得月=心=60 N,方向水平向左.(3)當(dāng)中的質(zhì)量增大到人剛要滑動(dòng)時(shí),質(zhì)量達(dá)到最大,此時(shí)人受到的靜摩擦力達(dá)到最大值, 即凡=UHkg,由平衡條件得反二代.3乂 冗0 =7%Anzn 4幾 4 PBhg 1 一解得=15 kg.3g 3g匚答案(1)100 N 60 N (2)60 N,方向水平向左(3)15 kg12.如圖所示,在水平粗糙橫桿上,有一質(zhì)量為卬的小圓環(huán)4用一細(xì)線懸吊一個(gè)質(zhì)量為卬 的球現(xiàn)用一水平拉力緩慢地拉起球5使細(xì)線與豎直方向成37角，此時(shí)環(huán)月仍保持靜止.重 力加速度為g,求：(1)此時(shí)水平拉力尸的大??；(2)環(huán)對(duì)橫桿的壓力及環(huán)受到的摩擦